Задание:

1. Проанализируйте количество проезжающего за единицу времени автомобильного транспорта по основным магистралям города.

2. Оцените степень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу города.

3. Сравните данные с санитарно-гигиеническими требованиями по нагрузке на улицы города автомобильного транспорта.

Тема 11: количественная оценка токсичности отработавших газовавтотранспорта Время выполнения работы – 2 часа

Цель работы: отработать навыки определения токсичности отработавших газов автотранспорта в зависимости от вида используемого топлива.

Теоретический материал:

В состав отработавших газов (ОГ) входят токсичные вещества различного физиологического воздействия на организм и имеющие различные ПДК. Методика количественной оценки токсичности различных химических веществ разработана относительно эталона – оксида углерода, действие которого на организм человека хорошо изучено. Для приведения токсичности различных веществ к единой шкале вводится коэффициент токсичности i-ro вещества (Ki), равный отношению среднесуточного (сс) ПДК оксида углерода к ПДК(сс) определяемого i-ro химического вещества:

В таблице 12 приведены значения Ki для токсичных веществ, характерных для ОГ. Из сравнения величин Ki следует, что при анализе токсичности ОГ особое внимание необходимо обратить на бенз(а)пирен и свинец, так как даже небольшие изменения их количеств, например при переходе на другую марку бензина, могут привести к значительному изменению общей токсичности ОГ.

Для количественного анализа вклада свинца в суммарную токсичность ОГ проводится оценка с использованием результатов испытаний, проведенных на автополигоне НАМИ (табл. 13).

Т

аблица 14

Таблица 15

14

Т

аблица 16

Таким образом, при использовании бензина АИ-93 наибольший вклад в токсичность ОГ (до 70%) вносит свинец, и лишь 30% - СО, CmHn, NOx, определяемые по государственной методике.

Оценка вклада SО₂ затруднена, так как содержание серы может значительно изменяться от категории бензина. Тем не менее, как видно из таблицы 13, вклад SO в токсичность не является доминирующим и существенно не влияет на долю вклада свинца в рассчитанную токсичность.

Для бензинов АИ-92 и А-76, содержание свинца в которых в 2 раза ниже, чем в АИ-93, можно ожидать пропорциональное снижение вклада свинца в суммарную токсичность ОГ, т.е. до уровня 30%, при прочих равных условиях.

Количественные оценки не могут быть полными без анализа вклада наиболее токсичного компонента ОГ - бенз(а)пирена (см. табл. 16). Следует отметить, что бенз(а)пирен (С₂₀Н₁₂) не является продуктом окисления топлива и пути его появления в ОГ до конца не выяснены. Государственные нормативы по содержанию без(а)пирена и данные стендовых испытаний отсутствуют. Отдельные результаты свидетельствуют об очень большой зависимости содержания бенз(а)пирена в ОГ от технического состояния двигателя и системы смазки.

Таблица 17

Результаты анализа бензинов на галогены и свинец

Компонент топлива	Бензин
	этилированный	неэтилированный
Свинец, г/л	0,15	Менее 0,05
Хлор	63	14
Бром	61	Менее 1

Анализ бензинов на свинец и галогены показал (табл. 14), что содержание хлора в этилированном бензине в 5 раз ниже, чем в неэтилированном.

Диоксины - наиболее опасные экотоксиканты из всех, созданных человечеством (табл. 15). При анализе источников диоксинов, как правило, выделяются: промышленность органического синтеза, процессы сжигания мусора, хлорирование питьевой воды, целлюлозно-бумажная промышленность.

Таблица 18

Содержание диоксинов в ОГ автомобилей

в зависимости от типа топлива

Хотя весовые количества эмиссии диоксинов с ОГ невелики (70 пг/л бензина), игнорировать опасность автотранспорта (особенно при крупнотоннажном использовании неэтилированного бензина) нельзя. Количественные оценки на примере Новосибирска показывают:

- при годовом потреблении городским автотранспортом 500*10⁶ л этилированного бензина (А-76, АИ-92) годовая эмиссия диоксинов составляет 3*10¹⁰ пг/год;

- при допустимой суточной дозе поступления диоксинов в организм человека 1 пг/кг в сутки, годовая доза для среднего человека составляет 2,2-10⁴ пг/год.

Естественно, что весь выделенный автотранспортом диоксин не поступит в организм жителей, однако игнорировать опасность этого источника выброса нельзя. Из-за устойчивости диоксинов в объектах окружающей среды – период полураспада в почве более 10 лет, в воде и донных отложениях до 2 лет – накопление автотранспортного диоксина является реальной опасностью, особенно в местах сбора снега с улиц (снеговые отвалы), в районах напряженных магистралей и зонах автотранспортных предприятий.